完全創新的儲油罐

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百萬級油罐組示意圖 見附件

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筆者還將每周一次的繼續細解水中油罐，歡迎大家關注，我的郵箱地址：guojilie@163.com,也歡迎大家私下與我交流。

水中油罐附件說明
一  管道接口標準件
金屬管道與混凝土兩者的膨脹系數較為相同，但是兩者的溫度變化時有不同，例如每次進油時，管道溫度受油溫影響迅速變化，而混凝土罐體溫度變化極為緩慢，水中油罐的壽命又在百年以上，管道與罐體之間在長期熱脹冷縮的變化中，防滲漏是一個必須考慮的問題，具體措施有：1 管道接口盡量避免安裝在液下，對此，分艙的進出油管道，沉淀管，呼吸管，消防管，液位計管，取樣管等均設置在隧道兩側上方，保證接口脫離油液。2部分管道如油罐總進出管長期在水面下（進入罐體后，通過地井上升至隧道，與油不接觸），上方蓄水池的消防管與水管也是長期浸泡在水中，均需做防滲透處理。3 所有管道接口均做成標準件形式，結構如附圖所示，不同的管道，只是尺寸上的區別。管道標準件焊接完工后，整體鍍鋅，特別加厚鍍層，然后對其中段包覆高防滲混凝土。保證混凝土尺寸大于或等于油罐體厚度。
附件一：管道接口標準件示意圖
附件二：管道接口標準件安裝示意圖

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管道標準件附件如下

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是理想化的想像吧？

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二  罐底管道的固定方式
進出油管，沉淀管這三根油管從頂部垂直到達底部，必需加以固定，可使用標準件方式，結構大致如附圖所示。不用膨脹螺栓與罐底連接，因為罐底打膨脹螺栓孔，會導致水分的滲入，影響罐體壽命，而采用二次混凝土澆注，利用現澆混凝土與罐底混凝土結合為一體，將鋼條固定。沉淀管吸口對應于環艙的最低處，出（抽）油管口位于底面的相對底處，即斜坡的下部，而不是最低處。進油管口位于環艙底面的相對高處，進油管接近底面時，通過90度彎頭，再串連多級噴口，每級由直管及三通縮徑加彎頭組成，多級長管也采用水泥墩方式固定在罐底上，彎頭出口均統一朝向前方，形成較大范圍的沖洗效果。實際使用幾級出口，要根據分倉大小而定，以保證分艙沖洗效果。兩個分艙共用一套管線的，可以將噴管延長引入到另一艙內。環艙內的隔墻，最底部是空的，每個環艙不論有幾個分艙，都是相通的，借助于進油的動力，底部油料會在環艙內流動，流動的油料，會使水分雜質向內側的最低處集結，每次進油，都是對油罐底部的自然沖洗。再通過沉淀管將底部油料抽至沉淀罐內，保證罐內的潔凈。從降低成本考慮，沒有必要每個分艙配一套進出油及沉淀管，但每個環艙至少要配2套以上。以提高安全系數。
附圖：

心想事成

感覺造價不會太低，宇宙飛船和小轎車有區別

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三  人孔標準件
每個分艙設一個人孔（如果兩個分艙共用一套管道的，對應人孔也是2個分艙共用），人孔同時還是拆模時的模板運出通道，在保證最大體積模板通過前提下，盡量減少尺寸，圖示人孔尺寸為0.7米×1.3米。人孔安裝在隧道混凝土墻壁上，高度要在安全容積油面上方，盡管已經設計成不直接接觸油面，但為了留有充足的安全余地，仍需采取防滲措施，與管道標準件一樣，仍然用工廠化生產模式解決，大致構造見附圖。

在這里使用橢圓狀是為了有利于罐內的混凝土澆筑模板出來，具體尺寸要在模板設計定型后決定。整個鋼質框架焊接成型后，特別加厚鍍鋅處理。與其配套的鋼質面板上需焊接兩個大尺寸的把手及一個供吊掛的半環，表面同樣是加厚鍍鋅處理。

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四  吊環標準件
為了便于人員及物料進出艙內，為了便于管道的安裝與維修更換，在艙內人孔位置的分艙頂部，距離隧道50cm75cm100cm位置分別安置3對吊環（安裝數量多，是為了提高備用量，以方便吊掛不同大小的吊籃），每對相距50cm左右，用于今后臨時性吊籃升降。對應油管安裝中心線一側（偏人孔側），一前一后在罐內頂部安置一對吊環，兩者間距30-40厘米左右，可供同時吊裝2組油管。為了便于人員從人孔到達各管道處，可在艙內人孔位置下半段左右各安置一排吊環，吊環間距70-80cm左右，布滿管道之間，用于臨時性吊掛一排作業平臺。人孔鋼質面板體大沉重，為了便于安裝拆卸，隧道墻壁對應面板中線上方適當距離，也安裝一只吊環，用于臨時吊掛面板。
吊環標準件如附圖所示：
由于吊環日后難以更換，需采用不銹鋼品種，如316號不銹鋼等。
下圖為吊環安裝在混凝土墻體內敲碎水泥塊后的效果圖：

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五 10萬噸級水中油罐
目前的水中油罐，還停留在三維參數化建模軟件中，建立了不同容量不同款式的三維模型，并沒有實物。現實中制作1-2萬立方米混凝土油罐，人們已經不陌生，但是制作十萬立方以上的大型混凝土油罐，尤其是水中油罐，人類還沒有這樣的嘗試，國外雖有海底油罐，但如此巨大的也是空白，實際應用還需面臨一些挑戰。為了減少失誤，可以先從小噸位水中罐開始，例如可先制作10萬噸級的，示意圖如下：

油罐直徑82米；
隧道總長86米（含門臺88.4米）
總高31米；
最大容積1號環艙3.3萬方，2號環艙7.3萬， 共10.6萬m³
鋼筋混凝土量1.157萬方
墻體面積2.6萬㎡
剖面圖如下：

隧道內部分接口安裝示意圖如下：


與前面介紹的管道不同的是，進出油管不再分開，而是共用一根。


2艙拱頂水中罐如下

剖面示意圖如下：

通過上面兩例圖示，灌頂有平頂的也有拱形頂的，各有特色，平頂的結構簡單，便于施工，但是受力狀態較差，需要大量的橫梁支撐，拱形頂的，力學狀態較好，不需橫梁，但是施工麻煩一些。平頂的隧道位置也發生了變化，由一半在艙內一半在艙外，變成在罐頂。進入油艙的管道接口和人孔，可以全部設置在隧道地面上。隧道出入口也由頂面改為隧道端面。隧道頂部對應下面兩人孔位置中心設了井孔，方便12米長度的管道進入油艙內，此井孔還兼作通風用，并配有井蓋。
兩環艙油罐獲得成功后，再逐步增加環艙數量。而前期制作的模板，可繼續在本系列多艙油罐中使用，只需增加部分模板。例如2環艙與3-6環艙的1號艙完全一樣，隧道口徑也一樣。水中油罐總體設計思路是系列化，每個系列模板絕大多數可通用。同一種罐體高度及跨度的為一個系列（選罐體高度而不選總高度，是因為不同數量環艙，頂部配重水池高度不一樣）。可設任意高度及環艙寬度為一個系列，如20米一個系列，15米又是一個系列等，10米作為微小油庫再來一個系列，但過小的高度，單位造價會上升。
水中混凝土油罐，結構較傳統油罐復雜，又是一個龐然大物，制作難度自然很大。一是模板的設計與制作，模板種類及數量多，雖說水中油罐的模板較為復雜，但是細想一下，不就是數量多嗎？世上比它復雜的混凝土建筑多了去了，設計制作這樣的模板，根本就沒有技術上的障礙，只不過比傳統混凝土油罐復雜以及更大一些罷了。二是施工工藝流程的編制，如此大型的混凝土油罐工程，一個合理詳細周全的工藝流程及各工種的詳細工藝流程以及各種規范，以及熟練的操作員工，是獲得成功的保障。而這樣的建筑規范，國標或部標面面俱到，已十分成熟，因此這一條也沒有任何技術障礙。其次是混凝土的配方，以高抗滲耐久性長壽命為主要目標，根據水中罐不同高度，選擇不同的抗滲等級，例如油罐下半部分，抗滲設計等級為P10-P12，中段P8-P10，頂及上水池P4-P6。GBJ82—85規定，通過試驗確定，分為P4、P6、P8、P10和P12共5個等級，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的水壓力而不滲漏。實際選用工程埋置深度（m）設計抗滲等級<10m P6,　10~20m P8, 20~30 mP10 ，30~40m P12， 強度早已不是目標（強度經常與壽命相抵觸）。為了獲得長壽，耐久性為首要考量。耐久性好的防滲透配方現已十分成熟，并被廣泛應用。混凝土地樁就是典型的高抗滲長壽命配方，深入地下數十米，永遠浸泡在地下水中，承托著上面的建筑，它的設計壽命超過上面的建筑壽命，否則會給上面的建筑帶來毀滅性的災難。所有樓房的基礎部分，也是永遠浸泡在水中，也是使用了抗滲混凝土。所以配方的問題也不存在任何障礙。障礙只是來自人們心中對水中罐缺乏了解而已。例如人們會擔心澆注過程中出現一些意外，如此大體積的結構體，會不會產生裂紋，會不會在今后的使用中，因熱脹冷縮產生裂紋等等擔心。水中罐體不是實體，是薄殼體，以現在的配方科技，加上澆注工藝的控制，水泥固化過程中的收縮開裂現象完全可以得到有效控制。三峽大壩如此巨量的實體混凝土結構，都能解決好這一問題，對水中罐來說，更不是問題了。四季變化中熱脹冷縮對罐體有無傷害，因罐體尺寸巨大，熱脹冷縮中總變化值絕對不是一個小數值，但是罐體與地基無固定連接，與水池也無固定連接，因此罐體自身可以自由的膨脹或收縮不會帶來任何傷害。混凝土水中罐，缺少的不是設計能力，不是施工工藝，不是混凝土配方，缺少的只是實踐而已，世上比它復雜的大型混凝土工程多了去了，就石油行業來說，海上混凝土石油鉆井平臺，就是一例。
附圖在附件中：

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六 水中混凝土油罐的經濟性
水中油罐的單價，直接影響到推廣速度。之前筆者也是憑想象，將水中混凝土油罐與傳統混凝土油罐作比較，感覺水中罐比傳統混凝土罐復雜，罐中多了隧道，頂部多了水池，外部也多了水池，土石方開挖量巨大，由此推斷水中罐一定比傳統油罐貴很多。經過仔細分析，水中罐的單價并不是天價，而具有較好的經濟性。歷史的數據告訴我們，5000m&sup3;以上的混凝土油罐，經濟性已經超躍了傳統鋼質油罐，且容量越大，越占優勢。我們就將水中罐與傳統混凝土油罐對比，看誰的優勢更大，傳統混凝土油罐，最怕的是地基不均勻下沉及地震危害，為此在地基上投入較大，而水中罐對地基的投入極少，由此可以基本對沖土石方開挖的投入。傳統油罐因安全問題，還需設置防火堤，可以對沖頂部水池的部分投入，隧道的費用可以由節省的土地費用相抵。最后再看容量因素，容量越大單價越低，這是油罐有別于其它建筑的一條定律，傳統混凝土油罐容量絕大多數在數千至2萬m&sup3;，而水中罐的容量在10萬至百萬級，因容量因素節省的費用可以對沖大水池費用，上述幾項可能不能全部對沖，但總體對沖一半應該是可行的，由此可以推斷水中罐的單價應該比傳統混凝土油罐高百分之幾十，考慮到是首創，初期單價還會偏高一些，總體估價應在2倍左右，若再放寬松一些，三倍足以。但是水中罐的長壽，是傳統的露天混凝土油罐不能相比的，如果用年均單價來衡量，那就更低了，水中油罐的經濟性遠勝于一切鋼質及混凝土油罐。如果再加上性價比，水中油罐可以獨占鰲頭。
從性價比來看，先規劃一組10萬噸級組成一個新型油庫較為合理。先試制一只，成功后再逐罐完成全部罐，這樣可大大降低模板費用，一套模板可以完成全庫油罐，還可不斷在實踐中總結施工經驗改進施工工藝，為下一步更大級別油罐做技術儲備。
下面是2環艙平頂水中罐的數據，可供大家較為準確的參考估價。
環形水池壁鋼筋加混凝土總量 3018m&sup3; ；
油罐鋼筋加混凝土總量11605m&sup3;；
兩項合計14623m&sup3;。
水池墻體面積1萬平方米；
油罐墻體（含頂底及上部水池）面積2.6萬平方米；
兩項合計墻體總面積3.6萬平方米。
土石方開挖量約30萬方。
最大罐容10.6萬方